郭振江 宋瑤姿

一、RFID技術(shù)概論

1.定義:射頻識(shí)別技術(shù)(radio frequency identification，RFID)是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，即通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別。它相對(duì)于傳統(tǒng)的識(shí)別技術(shù)有非接觸式、可擦寫(xiě)信息、更大的讀寫(xiě)距離、大容量(相對(duì)條形碼)、無(wú)需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理、可多個(gè)識(shí)別、可工作于各種惡劣環(huán)境等突出優(yōu)勢(shì)，能夠廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并被認(rèn)為是條形碼標(biāo)簽的未來(lái)替代品。美國(guó)軍方在第二次伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中大量使用RFID技術(shù)，2005年在美國(guó)全軍推廣應(yīng)用。美國(guó)最大的零售商沃爾瑪要求在2005年1月前，所有出口到沃爾瑪美國(guó)總部的商品集裝箱托盤(pán)都必須使用 RFID電子標(biāo)簽:由于美國(guó)沃爾瑪(WalMart)和國(guó)防部對(duì)RFID在物流領(lǐng)域應(yīng)用的青睞，進(jìn)一步引發(fā)了射頻識(shí)別應(yīng)用的新高潮。2005年被稱為“RFID 應(yīng)用元年”［1］。

2.系統(tǒng)組成和工作原理:RFID系統(tǒng)基本都由電子標(biāo)簽Tag、閱讀器Reader和應(yīng)用系統(tǒng)Processor這3大部分組成的。RFID的基本工作原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物品的自動(dòng)識(shí)別。即標(biāo)簽閱讀器發(fā)射電磁波，而此電磁波有其輻射范圍，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入此電磁波輻射范圍內(nèi)，電子標(biāo)簽將閱讀器所發(fā)射的微小電磁波能量存儲(chǔ)進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電路所需的電能，并且將存儲(chǔ)的識(shí)別資料以電磁波的方式傳送給閱讀器作確認(rèn)及后續(xù)與應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.RFID的優(yōu)點(diǎn):①非接觸操作，長(zhǎng)距離識(shí)別;②無(wú)機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，并可工作于各種油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境;③ 可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽;④讀寫(xiě)器具有不直接對(duì)最終用戶開(kāi)放的物理接口，保證其自身的安全性;⑤數(shù)據(jù)安全方面除電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理;⑥讀寫(xiě)器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲(chǔ)。

二、現(xiàn)狀和問(wèn)題

衛(wèi)生部的統(tǒng)計(jì)表明，每年我國(guó)都有約400萬(wàn)人次病人發(fā)生醫(yī)院感染，導(dǎo)致數(shù)以百億計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。醫(yī)療設(shè)備、器械等造成的感染是引起醫(yī)療事故的主要原因之一，其中大部分感染是因?yàn)橄静粐?yán)格引起的。隨著醫(yī)療科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，內(nèi)鏡檢查在內(nèi)、外科疾病診療中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但由于內(nèi)鏡是一種侵入性醫(yī)療器械，在使用過(guò)程中易被多種微生物污染，且由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜和材料特殊不易達(dá)到完全滅菌要求，這大大增加醫(yī)源性感染的機(jī)會(huì)［2］。江蘇省鎮(zhèn)江市疾病預(yù)防控制中心進(jìn)行的醫(yī)院內(nèi)鏡消毒現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告共抽樣檢測(cè)內(nèi)鏡及其相關(guān)用品297份，總合格率為47.81%，各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)消毒效果合格率均較低，但上級(jí)醫(yī)院好于下級(jí)醫(yī)院。其中主要原因是操作流程不規(guī)范，清洗消毒或滅菌時(shí)間不夠，清洗消毒劑不合格等。檢測(cè)胃鏡、腸鏡和纖維支氣管鏡共37份內(nèi)腔面，合格率為54.1%，其中胃鏡細(xì)菌總數(shù)最高達(dá)6000集落形成單位/件，腸鏡細(xì)菌總數(shù)最高達(dá)6300集落形成單位/件，并檢出銅綠假單胞菌［3］。

由此可見(jiàn)，內(nèi)鏡的清洗消毒管理已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)院感染管理的一個(gè)新的突出問(wèn)題，其危害相當(dāng)嚴(yán)重，很可能成為新的醫(yī)療糾紛的焦點(diǎn)。本課題利用RFID技術(shù)開(kāi)發(fā)了一套“內(nèi)鏡清洗消毒追蹤系統(tǒng)”全面監(jiān)控醫(yī)用內(nèi)鏡的清洗、消毒和使用過(guò)程，使出現(xiàn)病人感染時(shí)能及時(shí)追溯查找問(wèn)題環(huán)節(jié)，以利于提高消毒工作者的責(zé)任意識(shí)，保護(hù)病人權(quán)益，保障醫(yī)療安全。

由于新生嬰兒特征往往相似而難以區(qū)分，而且其本身的理解和表達(dá)能力欠缺，如果不加以有效地標(biāo)識(shí)往往會(huì)造成錯(cuò)誤識(shí)別而錯(cuò)誤治療或被調(diào)換;同時(shí)也存在惡意被盜的可能性。目前醫(yī)院的新生兒病房往往是采用床頭標(biāo)簽或嬰兒額頭或四肢貼膠布的方式辨識(shí)嬰兒身份，這些方式都存在著不確定性，如嬰兒抱去檢查或洗澡時(shí)膠布脫落，或者離開(kāi)床位時(shí)就無(wú)法識(shí)別了。同時(shí)，嬰兒被惡意抱走時(shí)如果護(hù)士不在身邊，就沒(méi)有任何報(bào)警機(jī)制。國(guó)內(nèi)很多醫(yī)院已經(jīng)發(fā)生多起嬰兒被盜案件，給嬰兒的父母造成了巨大的痛苦，也對(duì)于醫(yī)院的聲譽(yù)抹上了不良的一筆。

由此可見(jiàn)，保證嬰兒在新生兒病房中的安全也已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)院面臨的新的突出問(wèn)題，其危害相當(dāng)嚴(yán)重，很可能成為新的醫(yī)療糾紛的焦點(diǎn)。本課題利用RFID技術(shù)開(kāi)發(fā)了一套“嬰兒防盜系統(tǒng)”全面監(jiān)控嬰兒入院、防盜、治療臨時(shí)簽出、出院等各個(gè)環(huán)節(jié)，以保障在院嬰兒的醫(yī)療安全。

三、內(nèi)鏡清洗消毒追蹤系統(tǒng)方案

負(fù)責(zé)內(nèi)鏡清洗消毒的科室一般是內(nèi)鏡室，它的主要責(zé)任是管理維護(hù)內(nèi)鏡，以及根據(jù)診斷、治療的需要，對(duì)使用后的內(nèi)鏡進(jìn)行清洗消毒，有效避免交叉感染。

根據(jù)衛(wèi)生部《內(nèi)鏡清洗消毒技術(shù)操作規(guī)范(2004年版)》［4］(簡(jiǎn)稱《操作規(guī)范》)，采用五槽法經(jīng)過(guò)初洗、酶洗、次洗、浸泡(消毒)、末洗(終洗)環(huán)節(jié)，對(duì)內(nèi)鏡采取一定時(shí)長(zhǎng)的清洗消毒后提供病人使用。目前，大部分醫(yī)院對(duì)內(nèi)鏡的消毒還停留于手工階段，對(duì)內(nèi)鏡清洗消毒流程的監(jiān)控缺少有效途徑，主要依賴操作人員的工作責(zé)任心來(lái)保證安全。操作人員根據(jù)操作規(guī)范來(lái)確定清洗和消毒的步驟和時(shí)間，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，但難免會(huì)造成記錄的錯(cuò)誤，甚至導(dǎo)致記錄的缺失。在內(nèi)鏡使用過(guò)程中也沒(méi)有及時(shí)和病人信息關(guān)聯(lián)，造成出現(xiàn)病人感染時(shí)不能及時(shí)追溯查找問(wèn)題。由此，我們引入RFID、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)等信息技術(shù)，使手工記錄變?yōu)殡娮佑涗洠[鐘提醒變?yōu)殡娮犹嵝?，達(dá)到提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，流程規(guī)范化的目的。

每個(gè)內(nèi)鏡上部署唯一的無(wú)源RFID標(biāo)簽，每個(gè)操作員有自己的RFID員工卡，并在每一個(gè)清洗消毒槽位上安裝一個(gè)RFID閱讀器，用來(lái)記錄清洗消毒時(shí)操作員、內(nèi)鏡和時(shí)間等信息，通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)把相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到醫(yī)院數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)自動(dòng)計(jì)時(shí)和提醒。在內(nèi)鏡貯藏室中的發(fā)放管理RFID閱讀器，用來(lái)管理內(nèi)鏡的出入庫(kù)，出入庫(kù)時(shí)記錄操作員和時(shí)間，出庫(kù)時(shí)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)鏡消毒有效期已過(guò)，將及時(shí)提醒操作員，防止病人使用。在醫(yī)生端的使用登記RFID閱讀器，用來(lái)記錄醫(yī)生、內(nèi)鏡和使用時(shí)間等信息，同時(shí)和病人信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，達(dá)到醫(yī)療安全的可追溯性。查詢臺(tái)可以統(tǒng)計(jì)各內(nèi)鏡使用量、使用率和同期對(duì)比等;查詢內(nèi)鏡的清洗、消毒、保存、使用等狀態(tài);根據(jù)要求對(duì)內(nèi)鏡清洗、消毒、保存、使用的全過(guò)程進(jìn)行追溯。

四、嬰兒防盜系統(tǒng)方案

通過(guò)給初生嬰兒佩帶可發(fā)射RF射頻信號(hào)的標(biāo)簽，并對(duì)這些標(biāo)簽進(jìn)行追蹤從而提供了一種保護(hù)嬰兒安全的解決辦法。嬰兒佩帶的電子標(biāo)簽具有唯一ID標(biāo)識(shí)，在醫(yī)院的一個(gè)安全區(qū)域內(nèi)嬰兒可以進(jìn)行日?；顒?dòng)，一旦離開(kāi)這個(gè)區(qū)域，系統(tǒng)就會(huì)向醫(yī)護(hù)人員報(bào)警。同時(shí)為了保證標(biāo)簽被非法摘除，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出標(biāo)簽被摘除的警報(bào)，提醒護(hù)理人員查明原因。有正常理由需要離開(kāi)安全區(qū)域時(shí)(如檢查、出院等)，護(hù)士可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)暫時(shí)停止對(duì)標(biāo)簽的追蹤。

整個(gè)嬰兒防盜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。包含Tag的腕帶在嬰兒出生后就始終佩戴，通過(guò)Tag發(fā)送的電子信號(hào)，讀卡器(接收器)能準(zhǔn)確定位嬰兒位置;出口監(jiān)視器也能對(duì)某個(gè)Tag未得到外出許可情況下通過(guò)出口提出報(bào)警。讀卡器和出口監(jiān)視器通過(guò)通信網(wǎng)關(guān)連入醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，每個(gè)安裝嬰兒防盜系統(tǒng)終端的控制主機(jī)均能監(jiān)視病區(qū)信息。

1.嬰兒防盜標(biāo)簽和腕帶:嬰兒防盜標(biāo)簽，是一個(gè)小巧的射頻發(fā)射器，但卻包含了先進(jìn)的科技和精巧的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)。防盜標(biāo)簽具有可靠的防破壞特性，從戴上標(biāo)簽的瞬間開(kāi)始，電子防盜標(biāo)簽就不斷地自動(dòng)發(fā)射出信號(hào)，以便系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標(biāo)簽的行為會(huì)觸發(fā)報(bào)警。通過(guò)信號(hào)強(qiáng)弱和監(jiān)控可靠性等多方面測(cè)試，嬰兒防盜系統(tǒng)采用了有源RFID，在腕帶扣內(nèi)包含了Tag和一節(jié)電池。腕帶內(nèi)置導(dǎo)電材料形成回路從而有效防止破壞，一旦腕帶被非法破壞(如惡意剪斷)或其他原因?qū)е禄芈窋嗦?，系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警信息。當(dāng)標(biāo)簽電量過(guò)低時(shí)，系統(tǒng)也能主動(dòng)報(bào)警。與標(biāo)簽配套使用的腕帶可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同嬰兒，但不可重復(fù)使用。由于新生嬰兒在出生后的數(shù)天內(nèi)會(huì)因迅速失去體內(nèi)多余的水份而減輕體重，腕帶可以隨時(shí)根據(jù)嬰兒體重變化而調(diào)整。嬰兒防盜標(biāo)簽可以重復(fù)使用，采用防水設(shè)計(jì)，可進(jìn)行清洗，無(wú)任何過(guò)敏反應(yīng)。在治療及護(hù)理活動(dòng)中提供高效的母嬰身份核對(duì)功能，利用掃描設(shè)施可以準(zhǔn)確的讀取母嬰的身份信息，保證嬰兒接受正確的治療。

2.母親腕帶標(biāo)簽:母親標(biāo)簽是為母親配置的電子標(biāo)簽，具有唯一ID標(biāo)識(shí)，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警事件時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定向佩戴腕表標(biāo)簽的母親發(fā)出光、震動(dòng)報(bào)警。

3.接收器:信號(hào)接收器是RF射頻接收設(shè)備，通常隱蔽地安裝在天花板上，可以接收一定范圍內(nèi)防盜標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂浦鳈C(jī)中。系統(tǒng)不斷監(jiān)控接收器的工作狀況以確保最高的系統(tǒng)安全，無(wú)論何種原因?qū)е陆邮掌鞑荒苷９ぷ鳎到y(tǒng)都會(huì)發(fā)出警報(bào)。

圖1 嬰兒防盜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

4.出口監(jiān)視器:出口監(jiān)視器安裝在受控區(qū)域(例如婦產(chǎn)科病區(qū))各出口附近并不斷發(fā)射出射頻信號(hào)。一旦攜帶防盜標(biāo)簽的嬰兒進(jìn)入某個(gè)出口監(jiān)視器的發(fā)射區(qū)域，接收到出口監(jiān)視器信號(hào)的防盜標(biāo)簽就立即通過(guò)接收器向控制主機(jī)發(fā)送報(bào)警信息。同時(shí)系統(tǒng)還結(jié)合電子門(mén)控系統(tǒng)，當(dāng)控制主機(jī)接到報(bào)警信息后，立即控制相應(yīng)出口門(mén)禁使其關(guān)閉，切斷被盜嬰兒的出口通道。系統(tǒng)不斷監(jiān)控出口監(jiān)視器的工作狀態(tài)，并可在設(shè)備出錯(cuò)或招到破壞時(shí)及時(shí)報(bào)警。

5.通信網(wǎng)關(guān):通過(guò)雙絞線連到醫(yī)院的內(nèi)部局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用和從HIS獲得母嬰基本信息。

6.控制軟件:控制主機(jī)包含控制軟件和有關(guān)硬件，監(jiān)控及管理整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作，通常安裝在護(hù)士站。軟件能顯示醫(yī)院平面圖和相關(guān)資料，包括每個(gè)嬰兒防盜標(biāo)簽的實(shí)時(shí)狀況。功能包括:用戶登陸/注銷(xiāo);用戶管理;嬰兒出入院管理;接收器管理;標(biāo)簽信息管理;臨時(shí)簽出/簽入標(biāo)簽;系統(tǒng)部件工作狀態(tài)顯示;各類(lèi)報(bào)警信息提示(包括腕帶破壞報(bào)警，出口報(bào)警，標(biāo)簽臨時(shí)簽出超時(shí)報(bào)警等);操作及系統(tǒng)事件日志等。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，與電腦連接的音箱將發(fā)出警報(bào)音。同時(shí)為確保安全，控制軟件還可控制警燈、警號(hào)等外接報(bào)警設(shè)備在報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生聲光報(bào)警，起到警告提醒作用。

五、總 結(jié)

目前RFID在醫(yī)院管理中的應(yīng)用研究課題的兩項(xiàng)成果已在醫(yī)院應(yīng)用。使用內(nèi)鏡清洗消毒追蹤系統(tǒng)后，降低了出錯(cuò)概率，減輕記錄工作量，加強(qiáng)了效期管理，加大使用中的監(jiān)控力度，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)鏡清洗、消毒、保存、使用的全過(guò)程的可追溯性。使用嬰兒防盜系統(tǒng)后醫(yī)院沒(méi)有再發(fā)生由于嬰兒識(shí)別錯(cuò)誤造成的醫(yī)療糾紛和嬰兒被盜案件，不僅提高了醫(yī)療安全，而且使醫(yī)護(hù)人員把更多的時(shí)間真正投入到醫(yī)療和護(hù)理工作中去。

1 左婭佳，曹志章.RFID技術(shù)在醫(yī)院管理領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.中國(guó)醫(yī)院管理，2005，25(9):42－43

2 沈元，王荷生，孫燕萍.無(wú)錫市醫(yī)院內(nèi)鏡清洗消毒管理調(diào)查［J］.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2006，16(1):53－55

3 姜洪方，劉玉紅，徐薇，等.鎮(zhèn)江市醫(yī)院內(nèi)鏡消毒現(xiàn)狀調(diào)查［J］.中國(guó)消毒學(xué)雜志，2007，24(6):547－549

4 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.內(nèi)鏡清洗消毒技術(shù)操作規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，2004:4